Rätsel ist gelöst 16.08.2014, 11:17 Uhr

Geckos lösen ihre Füße durch Winkelveränderung der Hafthärchen

Geckos müssen den Winkel ihrer Hafthaare nur minimal verändern, um sich von der Oberfläche zu lösen. Das haben US-Forscher herausgefunden, die dem Lösemechanismus der Füße auf die Schliche kommen wollten. Sie fanden auch einen Nebeneffekt: Die Geckos gewinnen beim Loslösen Energie.

Wenn der Gecko den Winkel der Hafthaare nur einen kleinen Tick verändert, schaltet sich die Haftkraft wieder aus und das Tier kann die Füße federleicht nach vorne setzen. Wie eine zurückschnellende Feder geben ihm die Härchen beim Loslösen zudem Energie.

Wenn der Gecko den Winkel der Hafthaare nur einen kleinen Tick verändert, schaltet sich die Haftkraft wieder aus und das Tier kann die Füße federleicht nach vorne setzen. Wie eine zurückschnellende Feder geben ihm die Härchen beim Loslösen zudem Energie.

Foto: Oregon State University

Schon der Philosoph Aristoteles hat sich darüber den Kopf zerbrochen, wie Geckos mühelos die Schwerkraft überlisten. Heute wissen Forscher, dass die kleinen Echsen sogar an der Decke laufen können, weil sie ein ausgeklügeltes System hierarchisch gegliederter Hafthaare an ihren Füßen haben. Mit den sogenannten Van-der-Waals-Kräften halten sich die Tiere durch schwache intermolekulare Kräfte zwischen der Oberfläche und den Härchen fest.

Das Haften ist die eine Sache, die andere nicht minder wichtige ist das schnelle Loslassen. Denn nur, wenn die Füße reibungslos hin- und herschalten, kann die kleine Echse flitzen. Wie die Tiere diesen Wechsel steuern, damit haben sich US-Forscher von der Oregon State University beschäftigt.

Gecko muss Winkel der Hafthärchen nur minimal verändern

Mit Hilfe eines mathematischen Modells sind die Ingenieure dem raffinierten physikalischen System auf die Schliche gekommen. „Geckofüße sind von Natur aus eigentlich nicht haftend. Erst ein simpler, aber genialer Mechanismus erlaubt es dem Gecko, zwischen Haften und Nichthaften hin- und her zu wechseln“, erklärt Forscher Alex Greaney.

Der Gecko berührt den Untergrund mit seinen winzigen Härchen in einem bestimmten Winkel. Er kann seine Hafthärchen gezielt minimal verändern und sozusagen flexibel ausfahren, so dass eine asymmetrische Haftfläche gebildet wird. Wobei das eigentliche Anschalten der Haftung über eine winzige Scherkraft in Gang gesetzt wird. Wenn der Gecko den Winkel nur einen kleinen Tick verändert, schaltet sich die Haftkraft wieder aus und das Tier kann die Füße federleicht nach vorne setzen.

Stellenangebote im Bereich Forschung & Entwicklung

Forschung & Entwicklung Jobs
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
R&D Manager (w/m/d) für die Entwicklung von medizinischen Kunststoffeinmalartikeln B. Braun Melsungen AG
Melsungen Zum Job 
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung-Firmenlogo
Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d) der Fachrichtung Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft, Produktionstechnik, Werkstoffwissenschaft oder vergleichbar Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Berlin-Steglitz Zum Job 
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Key Account in der Elektronikbranche Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
JACOBS DOUWE EGBERTS DE GmbH-Firmenlogo
Project Engineer (w|m|d) JACOBS DOUWE EGBERTS DE GmbH
Elmshorn Zum Job 
Johns Manville Europe GmbH-Firmenlogo
Technology Leader (m/w/d) Nonwovens Europe Johns Manville Europe GmbH
Wertheim Zum Job 
Funkwerk Systems GmbH-Firmenlogo
Leiter Entwicklungsabteilung (m/w/d) Funkwerk Systems GmbH
Kölleda Zum Job 
Graz University of Technology, Faculty of Technical Chemistry, Chemical and Process Engineering and Biotechnology, Institute of Process and Particle Engineering-Firmenlogo
Professorship for Particle Engineering and Solids Processing Graz University of Technology, Faculty of Technical Chemistry, Chemical and Process Engineering and Biotechnology, Institute of Process and Particle Engineering
Graz, Austria Zum Job 
HygroMatik GmbH-Firmenlogo
Junior Entwicklungsingenieur für Hard- und Softwarelösungen (m/w/d) HygroMatik GmbH
Henstedt-Ulzburg Zum Job 
RENOLIT SE-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Kunststoff- / Verfahrenstechnik / Chemie RENOLIT SE
Frankenthal Zum Job 
FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH
Gronau (Leine) Zum Job 
PARI Pharma GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Medizintechnik PARI Pharma GmbH
Gräfelfing bei München Zum Job 
EuropTec GmbH-Firmenlogo
Mitarbeiter Prozessentwicklung (m/w/d) EuropTec GmbH
Rimowa GmbH-Firmenlogo
Senior Project Manager R&D (m/f/d) Rimowa GmbH
ROTHENBERGER Werkzeuge GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Rohrwerkzeuge und Rohrbearbeitungsmaschinen ROTHENBERGER Werkzeuge GmbH
Kelkheim Zum Job 
Nash - Zweigniederlassung der Gardner Denver Deutschland GmbH-Firmenlogo
Teamleiter Development Engineering / Entwicklungsingenieur (m/w/d) Nash - Zweigniederlassung der Gardner Denver Deutschland GmbH
Nürnberg, Homeoffice möglich Zum Job 
August Storck KG-Firmenlogo
Leiter (m/w/d) Prozess- und Methodenmanagement August Storck KG
Ohrdruf Zum Job 
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung-Firmenlogo
Promovierte*r wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d) einer natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtung Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Berlin-Adlershof Zum Job 
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften-Firmenlogo
HF-Ingenieur*in (m/w/d) als technische*r oder wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften
Leipzig Zum Job 
maxon motor GmbH-Firmenlogo
Prozessingenieur (w/m/d) für Qualität in Entwicklungsprojekten | Antriebstechnik maxon motor GmbH
Sexau bei Freiburg im Breisgau Zum Job 
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
R&D Manager (w/m/d) Process Design B. Braun Melsungen AG
Melsungen Zum Job 

Bewegung ist auch Energiequelle für die Echsen

Und beim Loslassen passiert noch mehr: Beim Springen zum Beispiel können die Hafthaare dem Tier eine Art Zusatzschub geben – so wie eine Feder, die zurückschnellt. Von diesem Prinzip ist auch sein Entdecker Alex Greaney begeistert: „Eine der wirklich coolen Dinge ist, dass die Hafthaare des Geckos eine große Menge an Energie absorbieren können, diese aber auch wieder freisetzen.“ Unterm Strich ist ein Gecko so fit, dass er bis zu 20 Körperlängen pro Sekunde zurücklegen kann. Und seine Härchen halten das 50-fache seines Körpergewichts fest, wenn er kopfüber von der Decke hängt.

In Zukunft wollen die Ingenieure erforschen, inwieweit ihre Erkenntnisse über das Gecko-Prinzip praxistauglich sind. Denkbar ist, dass sie bei der Herstellung von besserem Klebstoff, bei der Fertigung von Robotern oder beim künstlichen Hüftersatz für Menschen weiterhelfen.

 

Ein Beitrag von:

  • Lisa von Prondzinski

    Die Journalistin und freie Redakteurin bedient die Fachbereiche Gesundheit, Wissenschaft und Soziales.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.